JP7345001B2 - サーバシステム、車両、データベース作成方法およびデータベース作成装置 - Google Patents
サーバシステム、車両、データベース作成方法およびデータベース作成装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、サーバシステム、車両、データベース作成方法およびデータベース作成装置に関する。
移動する車両または車両内で使用される移動端末に対し、切り替え（ハンドオーバ）先に適した基地局を通知する技術が従来知られている。例えば特許文献１には、道路上を撮像する地上側撮像手段と、撮像した画像から路上の歩行者の位置と移動方向を検出する地上側歩行者認識手段と、地上側撮像手段の設置位置のデータと歩行者の位置のデータとを車両へ送信する地上側通信手段と、車両に搭載され、車両前方の物体の有無と物体までの距離とを検知する車載センサと、地上側送信手段からのデータを受信する車両側通信手段と、受信したデータに基づいて、地上側撮像手段と車載センサとの位置関係を求め、検知した歩行者の位置と移動方向および地上側撮像手段と車載センサとの位置関係に基づいて、地上側で検知した歩行者に相当する物体を車両側で歩行者として認識する車両側歩行者認識手段と、を備える歩行者検知装置について記載されている。
しかしながら、上記のような従来技術は、最適な基地局を特定する処理を個々の車両に委ねていた。このようにすると、各車両のコンピュータリソースに多大な負荷がかかる。また、通信により車両が得る情報の中には、当該車両の挙動、他の車両や歩行者の安全等に影響する重要なものが含まれることが多い。このため、基地局－車両間の通信は、安定的に行われなければならない。ところが、こうした通信の安定を実現するためには、基地局を特定する処理を高速かつ高精度で行う必要がある。こうした基地局特定の高機能化は、各車両のコンピュータリソースにさらなる負荷をかけることになる。また、このような高機能を全ての車両に搭載させることは、コスト的に現実的ではないという問題もある。
本発明の一態様に係るサーバシステムは、少なくとも、一の時点における車両の位置、当該位置にあるときの前記車両が受信した電波を発した基地局に関する情報、および当該位置にあるときの前記車両が受信した電波の強度を含む情報の組が複数時点分蓄積されたデータベースを有するサーバ側格納部と、対象車両の位置を含む各種情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記各種情報、および前記データベースに基づいて、前記受信部が前記各種情報を受信したときの前記対象車両にとって最適な基地局を特定する特定部と、前記特定部が特定した前記基地局への接続指示を前記対象車両へ送信する送信部と、を備える。
本発明の他の態様に係る車両は、車両の位置を検知する検知部と、前記検知部が検知した前記車両の位置を含む各種情報を、当該各種情報に基づいて基地局を特定するサーバシステムへ送信する第二送信部と、前記サーバシステムから、当該サーバシステムが特定した前記基地局への接続指示を受信する第二受信部と、前記第二受信部が受信した接続指示に応じた前記基地局へ接続する接続部と、を備える。
本発明の他の態様に係るデータベース作成方法は、少なくとも、一の時点における車両の位置、当該位置にあるときの前記車両が受信した電波を発した基地局に関する情報、および当該位置にあるときの前記車両が受信した電波の強度を含む情報の組を、データベース作成装置に複数時点分取得するステップと、前記データベース作成装置を用いて、前記情報の組を取得するステップで取得した複数の情報の組を蓄積することによりデータベースを作成するステップと、を含むデータベース作成方法。
本発明の他の態様に係るデータベース作成装置は、少なくとも、一の時点における車両の位置、当該位置にあるときの前記車両が受信した電波を発した基地局に関する情報、および当該位置にあるときの前記車両が受信した電波の強度を含む情報の組を複数時点分取得する取得部と、前記取得部が取得した複数の情報の組を蓄積することによりデータベースを作成する作成部と、を備えるデータベース作成装置。
本発明の各態様は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記サーバシステムおよびデータベース作成装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記サーバシステムおよびデータベース作成装置をコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
まず、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
＜通信システム＞
まず、本発明の一の態様（通信システム１００）の実施形態について説明する。図１は通信システム１００の機能的構成を示すブロック図である。
まず、本発明の一の態様（通信システム１００）の実施形態について説明する。図１は通信システム１００の機能的構成を示すブロック図である。
通信システム１００は、無線通信機能を有する車両３が、基地局の切り替え（ハンドオーバ）を適切に行えるようにするためのものである。通信システム１００は、図１に示したように、データベース作成装置１と、サーバシステム２と、複数の車両３と、を備えている。これらは、通信ネットワークＮを介して互いに接続されている。
［データベース作成装置］
次に、通信システム１００を構成するデータベース作成装置１の具体的構成について説明する。図２はデータベース作成装置１がデータベースを作成する際に実行する処理の一部を説明する図である。図３は通信システム１００を構成する車両３が車線Ｌ上を走行する際の基地局Ｃの切り替え位置の一例を示す図である。
次に、通信システム１００を構成するデータベース作成装置１の具体的構成について説明する。図２はデータベース作成装置１がデータベースを作成する際に実行する処理の一部を説明する図である。図３は通信システム１００を構成する車両３が車線Ｌ上を走行する際の基地局Ｃの切り替え位置の一例を示す図である。
データベース作成装置１は、装置側制御部１１と、装置側受信部１２と、装置側格納部１３と、を備える。
〔装置側受信部〕
装置側受信部１２は、後述する車両３または他の装置Ｘ（図４参照）から、各種データ、各種信号等を、有線または無線で受信する。本実施形態に係る装置側受信部１２は、通信モジュールで構成されている。
装置側受信部１２は、後述する車両３または他の装置Ｘ（図４参照）から、各種データ、各種信号等を、有線または無線で受信する。本実施形態に係る装置側受信部１２は、通信モジュールで構成されている。
〔装置側格納部〕
装置側格納部１３は、データベースＤを格納可能となっている。データベースは、少なくとも、位置情報、基地局情報、および強度情報を含む情報の組が複数時点分蓄積されたものである。位置情報は、一の時点における車両３の位置を示す情報である。基地局情報は、当該位置にあるときの車両３が受信した電波を発した基地局に関する情報である。強度情報は、当該位置にあるときの車両３が受信した電波の強度を示す情報である。なお、装置側格納部１３は、更新可能なデータベースＤを格納した状態となっていてもよい。また、装置側格納部１３は、取り外して、後述するサーバシステム２のサーバ側格納部２２として利用できるようになっていてもよい。
装置側格納部１３は、データベースＤを格納可能となっている。データベースは、少なくとも、位置情報、基地局情報、および強度情報を含む情報の組が複数時点分蓄積されたものである。位置情報は、一の時点における車両３の位置を示す情報である。基地局情報は、当該位置にあるときの車両３が受信した電波を発した基地局に関する情報である。強度情報は、当該位置にあるときの車両３が受信した電波の強度を示す情報である。なお、装置側格納部１３は、更新可能なデータベースＤを格納した状態となっていてもよい。また、装置側格納部１３は、取り外して、後述するサーバシステム２のサーバ側格納部２２として利用できるようになっていてもよい。
〔装置側制御部〕
装置側制御部１１は、装置側取得部１１１と、作成部１１２と、を備える。
装置側制御部１１は、装置側取得部１１１と、作成部１１２と、を備える。
（装置側取得部）
装置側取得部１１１は、少なくとも、一の時点における位置情報、当該位置にあるときの車両３が受信した電波を発した基地局情報、および当該位置にあるときの車両３が受信した強度情報を含む情報の組を複数時点分取得する。本実施形態に係る装置側取得部１１１は、車両３から情報の組を装置側受信部１２が受信するよう当該装置側受信部１２を制御することにより取得する。
装置側取得部１１１は、少なくとも、一の時点における位置情報、当該位置にあるときの車両３が受信した電波を発した基地局情報、および当該位置にあるときの車両３が受信した強度情報を含む情報の組を複数時点分取得する。本実施形態に係る装置側取得部１１１は、車両３から情報の組を装置側受信部１２が受信するよう当該装置側受信部１２を制御することにより取得する。
本実施形態に係る装置側取得部１１１は、緯度（Lat）および経度（Lon）を、位置情報として、所定時間が経過する度に取得する。また、本実施形態に係る装置側取得部１１１は、緯度および経度の他に、高度（Alt）および緯度・経度の精度（Horizon confidence）を、位置情報として、所定時間が経過する度に取得する。例えば「精度が１ｍである」とは、取得した緯度（Lat）および経度（Lon）が示す点を中心とする半径１ｍの円の中に、真の緯度・経度が示す点が、約９５％（２σ）の確率で存在することを意味する。また、本実施形態に係る装置側取得部１１１は、位置情報の他に、車両ＩＤ、車線（Lane）ＩＤ、ノードＩＤ、ノードから車線に沿った距離（distance）および道路の制限速度を、所定時間が経過する度に取得する。例えば「距離が１ｍである」とは、ある緯度・経度をマップマッチ（通常は、緯度・経度が示す点から，車線を表す線分へ下した垂線の足を求める処理）したときに、車線上の点がノードから１ｍ離れたところに存在することを意味する。また、装置側取得部１１１は、取得した時刻ごとの位置情報等を、例えば下記表１に示したような形（テーブル）で保持する。なお、装置側制御部１１は、装置側取得部１１１が取得した少なくとも２時点の位置情報に基づいて車両３の速度を算出するようになっていてもよい。その場合、装置側取得部１１１は、次の位置情報を取得するまでの所定時間を、算出された速度に応じて変更するようになっていてもよい。また、緯度・経度の精度を表す指標は、例えばDistance RMS（DRMS）であってもよい。
また、本実施形態に係る装置側取得部１１１は、基地局（Serving Cell）の周波数（Band）、PCI、NRCGI、TA、RSRP、RSRQおよびSINRを基地局情報として、所定時間が経過する度に取得する。また、本実施形態に係る装置側取得部１１１は、車両ＩＤを、所定時間が経過する度に取得する。また、装置側取得部１１１は、基地局の切り替えが生じたときの、イベント名、周波数（Band）、PCI、RSRP、RSRQおよびSINRを切り替え先の基地局（Target Cell）の情報として取得する。また、装置側取得部１１１は、取得した時刻ごとの基地局情報を、例えば下記表２に示したような形（テーブル）で保持する。
（作成部）
作成部１１２は、装置側取得部１１１が取得した複数の情報の組を蓄積することにより、装置側格納部１３内にデータベースＤを作成する。装置側格納部１３内にデータベースＤが既に格納されている場合、作成部１１２は、データベースＤを更新する。
作成部１１２は、装置側取得部１１１が取得した複数の情報の組を蓄積することにより、装置側格納部１３内にデータベースＤを作成する。装置側格納部１３内にデータベースＤが既に格納されている場合、作成部１１２は、データベースＤを更新する。
ところで、装置側取得部１１１が取得する位置情報は、車両３が備えるＧＰＳによって特定される。一方、基地局情報は、基地局から受信することになる。すなわち、位置情報と基地局情報とは、情報の生成元となる装置が異なる。このため、一の位置情報を取得したときの時刻と、同様のタイミングで基地局情報を取得したときの時刻とは一致しない。例えば、上記表２によると、7:00:00.400に基地局情報を取得したことになっているが、上記表１によると、この時刻に位置情報は取得されていない。このため、本実施形態に係る作成部１１２は、図２に示したように、第一時刻（ここでは、7:00:00.000）における位置情報と、第一時刻の次の取得時刻である第二時刻（ここでは、7:00:00.500）における位置情報と、に基づく線形補間により、第一時刻と第二時刻との間の時刻であって基地局情報の取得時刻である第三時刻（ここでは、7:00:00.400）における位置情報を算出する。そして、作成部１１２は、第三時刻における位置情報と、第三時刻における基地局情報と、の組をデータベースに蓄積する。なお、第一時刻または第二時刻と基地局情報の取得時刻との関係が所定条件を満たす（例えば、両者の差１秒以内である等）場合、作成部１１２は、線形補間をせずに、第一時刻と第二時刻のうち、基地局情報の取得時刻に近い方を、当該取得情報と紐づけるよう構成されていてもよい。
また、作成部１１２は、車両ＩＤに基づいて、時刻ごとの位置情報および時刻ごとの基地局情報を車種ごとに分類する。そして、作成部１１２は、車線ＩＤに基づいて、分類したデータを車線ごとに更に分類する。また、装置側取得部１１１は、分類した車種および車線ごとの情報を、例えば下記表３に示したような形（テーブル）で保持する。このテーブルの各行は、図３に示したように、車種Ｘの車両３が車線ＩＤ１００の車線Ｌ上を走行しているとき、車線Ｌ上の各ノードＮから対応する距離（distance）離れた箇所Ｐで、それまで通信していた基地局（PCIX）から新たな基地局（PCIY）へ切り替えることを示している。
〔データベース作成装置その他〕
なお、データベース作成装置１は、各種データ、各種信号等を、サーバシステム２または他の装置Ｘへ、有線または無線で送信する装置側送信部を備えていてもよい。装置側送信部は、装置側受信部１２と一体化した装置側通信部となっていてもよい。そして、装置側制御部１１は、作成部１１２が作成したデータベースＤの少なくとも一部のデータを装置側送信部がサーバシステム２または他の装置Ｘへ送信するよう当該装置側送信部を制御する送信制御部を備えていてもよい。
なお、データベース作成装置１は、各種データ、各種信号等を、サーバシステム２または他の装置Ｘへ、有線または無線で送信する装置側送信部を備えていてもよい。装置側送信部は、装置側受信部１２と一体化した装置側通信部となっていてもよい。そして、装置側制御部１１は、作成部１１２が作成したデータベースＤの少なくとも一部のデータを装置側送信部がサーバシステム２または他の装置Ｘへ送信するよう当該装置側送信部を制御する送信制御部を備えていてもよい。
［サーバシステム］
次に、同実施形態に係る通信システムを構成するサーバシステム２の具体的構成について説明する。図４はサーバシステム２の機能的構成の一例を示すブロック図である。図５はサーバシステム２が、基地局への接続指示を対象車両３へ送信しない状況の一例を示す図である。図６はサーバシステム２が、迂回路に関する情報を対象車両３へ送信する状況の一例を示す図である。図７はサーバシステム２が、ネットワークポリシーを対象車両３へ送信する状況の一例を示す図である。図８はサーバシステム２の機能的構成の他の例を示すブロック図である。
次に、同実施形態に係る通信システムを構成するサーバシステム２の具体的構成について説明する。図４はサーバシステム２の機能的構成の一例を示すブロック図である。図５はサーバシステム２が、基地局への接続指示を対象車両３へ送信しない状況の一例を示す図である。図６はサーバシステム２が、迂回路に関する情報を対象車両３へ送信する状況の一例を示す図である。図７はサーバシステム２が、ネットワークポリシーを対象車両３へ送信する状況の一例を示す図である。図８はサーバシステム２の機能的構成の他の例を示すブロック図である。
サーバシステム２は、各種情報に基づいて基地局を特定するものである。サーバシステム２は、図４に示したように、サーバ側制御部２１と、サーバ側格納部２２（格納部）と、サーバ側受信部２３（受信部）と、サーバ側送信部２４（送信部）と、を備える。
〔サーバ側格納部〕
サーバ側格納部２２は、データベースＤを有している。データベースＤは、上記データベース作成装置１が有しているものと同様のものである。すなわち、データベースＤは、少なくとも、一の時点における位置情報、基地局情報、および強度情報を含む情報の組が複数時点分蓄積されたものである。
サーバ側格納部２２は、データベースＤを有している。データベースＤは、上記データベース作成装置１が有しているものと同様のものである。すなわち、データベースＤは、少なくとも、一の時点における位置情報、基地局情報、および強度情報を含む情報の組が複数時点分蓄積されたものである。
〔サーバ側受信部〕
サーバ側受信部２３は、車両３または他の装置Ｘから、各種データ、各種信号等を、無線で受信する。本実施形態に係るサーバ側受信部２３は、通信モジュールで構成されている。
サーバ側受信部２３は、車両３または他の装置Ｘから、各種データ、各種信号等を、無線で受信する。本実施形態に係るサーバ側受信部２３は、通信モジュールで構成されている。
〔サーバ側送信部〕
サーバ側送信部２４は、各種データ、各種信号等を、車両３または他の装置Ｘへ、無線で送信する。本実施形態に係るサーバ側送信部２４は、通信モジュールで構成されている。なお、サーバ側送信部２４は、サーバ側受信部２３と一体化したサーバ側通信部となっていてもよい。
サーバ側送信部２４は、各種データ、各種信号等を、車両３または他の装置Ｘへ、無線で送信する。本実施形態に係るサーバ側送信部２４は、通信モジュールで構成されている。なお、サーバ側送信部２４は、サーバ側受信部２３と一体化したサーバ側通信部となっていてもよい。
〔サーバ側制御部〕
サーバ側制御部２１は、受信制御部２１１と、判断部２１２と、第二判断部２１３と、特定部２１４と、生成部２１５と、送信制御部２１６と、を備える。
サーバ側制御部２１は、受信制御部２１１と、判断部２１２と、第二判断部２１３と、特定部２１４と、生成部２１５と、送信制御部２１６と、を備える。
（受信制御部）
受信制御部２１１は、各種情報をサーバ側受信部２３が受信するよう当該サーバ側受信部２３を制御する。サーバ側受信部２３が受信する各種情報は、位置情報を含む。また、本実施形態に係るサーバ側受信部２３が受信する各種情報は、対象車両３の進行方向（車線の情報）を更に含む。また、本実施形態に係るサーバ側受信部２３が受信する各種情報は、対象車両３の車種を更に含む。本実施形態に係る受信制御部２１１は、位置情報を、車両３から受信するよう制御する。一方、受信制御部２１１は、対象車両３の進行方向を、他の装置Ｘから受信するよう制御する。他の装置Ｘは、地図情報を有している。そして、他の装置Ｘは、対象車両３から位置情報を取得し、地図情報及び位置情報に基づいて対象車両３の進行方向を特定する。なお、他の装置Ｘは、本サーバシステム２とは異なる他のサーバであっても良いし、サーバシステム２の一部であってもよい。また、受信制御部２１１は、位置情報を、他の装置Ｘから受信してもよい。
受信制御部２１１は、各種情報をサーバ側受信部２３が受信するよう当該サーバ側受信部２３を制御する。サーバ側受信部２３が受信する各種情報は、位置情報を含む。また、本実施形態に係るサーバ側受信部２３が受信する各種情報は、対象車両３の進行方向（車線の情報）を更に含む。また、本実施形態に係るサーバ側受信部２３が受信する各種情報は、対象車両３の車種を更に含む。本実施形態に係る受信制御部２１１は、位置情報を、車両３から受信するよう制御する。一方、受信制御部２１１は、対象車両３の進行方向を、他の装置Ｘから受信するよう制御する。他の装置Ｘは、地図情報を有している。そして、他の装置Ｘは、対象車両３から位置情報を取得し、地図情報及び位置情報に基づいて対象車両３の進行方向を特定する。なお、他の装置Ｘは、本サーバシステム２とは異なる他のサーバであっても良いし、サーバシステム２の一部であってもよい。また、受信制御部２１１は、位置情報を、他の装置Ｘから受信してもよい。
また、受信制御部２１１は、第二の各種情報をサーバ側受信部２３が受信するよう当該サーバ側受信部２３を制御する。サーバ側受信部２３が受信する第二の各種情報は、対象車両３が走行する道路の形状（高速道路、一般道路等）、対象車両３が走行する地区、および対象車両３の走行計画の少なくともいずれかを含む。
（判断部）
判断部２１２は、所定の切替不要条件を満たすか否かを判断する。切替不要条件は、例えば、切替先の基地局の電波が届く領域（以下、電波圏）への在圏時間が所定時間以下であること、切替先の基地局の発する電波の強度または品質が所定以下であること、切替先の基地局が輻輳セルであること、等を含む。電波圏への在圏時間が所定時間以下となるか否かの判断は、例えば、新たな基地局に切り替えた後、すぐに元の基地局へ戻すことになる、またはすぐに別の基地局に切り替わることになるか否かによって行う。具体的には、例えば図５に示したように、基地局（PCIA）の電波圏ＡAを通る道路Ｒ上を走行している車両３が、切替先の基地局（PCIB）の電波圏ＡBに入ることになるものの、車線Ｌが元の基地局（PCIA）の方へカーブしていて、短時間のうちに基地局（PCIA）の電波圏ＡAに戻ってしまうような場合に、電波圏ＡBへの在圏時間が所定時間以下と判断することになる。
判断部２１２は、所定の切替不要条件を満たすか否かを判断する。切替不要条件は、例えば、切替先の基地局の電波が届く領域（以下、電波圏）への在圏時間が所定時間以下であること、切替先の基地局の発する電波の強度または品質が所定以下であること、切替先の基地局が輻輳セルであること、等を含む。電波圏への在圏時間が所定時間以下となるか否かの判断は、例えば、新たな基地局に切り替えた後、すぐに元の基地局へ戻すことになる、またはすぐに別の基地局に切り替わることになるか否かによって行う。具体的には、例えば図５に示したように、基地局（PCIA）の電波圏ＡAを通る道路Ｒ上を走行している車両３が、切替先の基地局（PCIB）の電波圏ＡBに入ることになるものの、車線Ｌが元の基地局（PCIA）の方へカーブしていて、短時間のうちに基地局（PCIA）の電波圏ＡAに戻ってしまうような場合に、電波圏ＡBへの在圏時間が所定時間以下と判断することになる。
（第二判断部）
第二判断部２１３は、対象車両３の周囲の複数の基地局が発する電波の品質が所定以上であるか否かを判断する。なお、サーバ側制御部２１は、この第二判断部２１３を備えていなくてもよい。
第二判断部２１３は、対象車両３の周囲の複数の基地局が発する電波の品質が所定以上であるか否かを判断する。なお、サーバ側制御部２１は、この第二判断部２１３を備えていなくてもよい。
（特定部）
特定部２１４は、サーバ側受信部２３が受信した各種情報、およびデータベースに基づいて、サーバ側受信部２３が各種情報を受信したときの対象車両３にとって最適な基地局を特定する。具体的には、特定部２１４は、取得した各種情報に含まれる車両ＩＤおよび車線ＩＤ等に基づいて、データベースＤが有する、車種および車線ごとの情報のテーブル（上記表３参照）を呼び出す。そして、呼び出したテーブルを参照して、取得した各種情報に含まれる緯度および経度の地点を対象車両３が走行している場合の、切替先の基地局を特定する。具体的には、対象車両３が図３におけるＩＤ１８のノードＮ付近を、ＩＤ２１のノードＮの存在する方向へ向かって走行している（ＰＣＩ９の基地局と接続している）場合、ＰＣＩ５０の基地局を最適な基地局として特定することになる。
特定部２１４は、サーバ側受信部２３が受信した各種情報、およびデータベースに基づいて、サーバ側受信部２３が各種情報を受信したときの対象車両３にとって最適な基地局を特定する。具体的には、特定部２１４は、取得した各種情報に含まれる車両ＩＤおよび車線ＩＤ等に基づいて、データベースＤが有する、車種および車線ごとの情報のテーブル（上記表３参照）を呼び出す。そして、呼び出したテーブルを参照して、取得した各種情報に含まれる緯度および経度の地点を対象車両３が走行している場合の、切替先の基地局を特定する。具体的には、対象車両３が図３におけるＩＤ１８のノードＮ付近を、ＩＤ２１のノードＮの存在する方向へ向かって走行している（ＰＣＩ９の基地局と接続している）場合、ＰＣＩ５０の基地局を最適な基地局として特定することになる。
上述したように、本実施形態に係るサーバ側受信部２３が受信する各種情報は、対象車両３の進行方向を更に含む。車両３が受信する強度情報は、同じ場所であっても車両３の進行方向によって異なることが分かってきている。このため、各種情報に進行方向を含めることで、特定部２１４は、より最適な基地局を特定することができる。その結果、サーバシステム２は、各対象車両３に対し、より精度の高い基地局切り替えを行わせることができるようになる。また、上述したように、本実施形態に係るサーバ側受信部２３が受信する各種情報は、対象車両３の車種を更に含む。車両３の電波の受信特性は、車種によっても異なる。このため、各種情報に車種を含めることで、特定部２１４は、より最適な基地局を特定することができる。その結果、サーバシステム２は、各対象車両３に対し、より精度の高い基地局切り替えを行わせることができるようになる。
また、特定部２１４は、複数の基地局のうち一の基地局が発する電波の品質が所定以上ではないと第二判断部２１３が判断した場合に、所定以上の品質の電波を発する他の基地局の電波が届く領域内を通る迂回路を特定する。具体的には、例えば図６に示したように、基地局（PCI_B）の電波圏ＡBを通る道路Ｒ1上を走行する場合であって、切替先の基地局（PCI_B）が発する電波の品質が所定以上ではないと第二判断部２１３が判断した場合に、所定以上の電波を発する基地局（PCI_D）の電波圏ＡD内を通る迂回路Ｒ2を特定する。なお、特定部２１４は、この迂回路Ｒ2を特定する機能を有していなくてもよい。
（生成部）
生成部２１５は、サーバ側受信部２３が受信した第二の各種情報に基づいて、対象車両３に対応するネットワークポリシーを生成する。具体的には、生成部２１５は、例えば図７に示したように、高速道路Ｒ3と一般道路とが混在する地区を、対象車両３が走行する場合、生成部２１５は、第二の各種情報（例えば、道路の形状）に基づいて、対象車両３が高速道路Ｒ3を走行するための（基地局（PCI_A）→基地局（PCI_B）→基地局（PCI_C）の順に切り替える旨の、基地局（PCI_D）には切り替えない旨の）ネットワークポリシーを生成する。なお、サーバ側制御部２１は、この生成部２１５を備えていなくてもよい。
生成部２１５は、サーバ側受信部２３が受信した第二の各種情報に基づいて、対象車両３に対応するネットワークポリシーを生成する。具体的には、生成部２１５は、例えば図７に示したように、高速道路Ｒ3と一般道路とが混在する地区を、対象車両３が走行する場合、生成部２１５は、第二の各種情報（例えば、道路の形状）に基づいて、対象車両３が高速道路Ｒ3を走行するための（基地局（PCI_A）→基地局（PCI_B）→基地局（PCI_C）の順に切り替える旨の、基地局（PCI_D）には切り替えない旨の）ネットワークポリシーを生成する。なお、サーバ側制御部２１は、この生成部２１５を備えていなくてもよい。
（送信制御部）
送信制御部２１６は、図４に示したように、特定部２１４が特定した基地局への接続指示をサーバ側送信部２４が対象車両３へ送信するよう当該送信制御部２１６を制御する。
送信制御部２１６は、図４に示したように、特定部２１４が特定した基地局への接続指示をサーバ側送信部２４が対象車両３へ送信するよう当該送信制御部２１６を制御する。
また、送信制御部２１６は、切替不要条件を満たすと判断部２１２が判断した場合に、特定部２１４が特定した基地局への接続指示をサーバ側送信部２４が対象車両３へ送信しないよう当該サーバ側送信部２４を制御する。こうすることで、切替不要条件を満たす場合に、対象車両３は、基地局の接続指示を受信しないことになる。このため、対象車両３は、不要な基地局の切り替えを行わずに済み、処理の負荷をより削減することができるようになる。
また、送信制御部２１６は、特定部２１４が特定した迂回路Ｒ2に関する情報をサーバ側送信部２４が対象車両３へ送信するよう当該サーバ側送信部２４を制御する。こうすることで、サーバシステム２が迂回路Ｒ2に関する情報を対象車両３へ送信する。このため、情報を受信した対象車両３（および乗員が所持する通信機器）は、迂回路Ｒ2を通るようにすることで、常に所定以上の品質の電波で通信を行うことができるようになる。
また、送信制御部２１６は、生成部２１５が生成したネットワークポリシーをサーバ側送信部２４が対象車両３へ送信するよう当該サーバ側送信部２４を制御する。図７に示したような、複数の電波圏が重なり合う領域上を通る一般道路と並ぶ高速道路Ｒ3上を車両３が走行する場合、車両３が一般道路を走行しているとサーバシステム２が誤認し、特定部２１４が高速道路Ｒ3から離れた基地局（PCI_D）を切替先の基地局として特定してしまう可能性がある。しかし、生成部２１５がネットワークポリシーを生成することで、対象車両３が特定の道路や地区内を走行している場合に、その対象車両３に対応するネットワークポリシーが対象車両３へ送信される。このため、対象車両３は、特定の道路や地区を走行するのに適したネットワークポリシーで通信することができるようになる。
〔サーバシステムその他〕
なお、サーバシステム２は、図８に示したように、サーバ側格納部２２を有する第一サーバ２ａと、サーバ側受信部２３、特定部２１４、およびサーバ側送信部２４を有する第二サーバ２ｂと、を備えていてもよい。この場合、第一サーバ２ａは、データベースＤのデータを第二サーバ２ｂへ送信するための第二送信部２５を備える。そして、第二サーバ２ｂの受信制御部２１１は、車両３から各種情報を受信するだけではなく、第一サーバ２ａからデータを受信するようサーバ側受信部２３を制御する。このようにすれば、第二サーバ２ｂを複数用意し、各第二サーバ２ｂを各地区に設置する場合に、サーバ側格納部２２が一体になった複数のサーバシステム２を各地区にそれぞれ配置する場合よりも設置コストを削減しつつ、対象車両３との通信を迅速に行うことができるようになる。また、サーバシステム２は、データベース作成装置を兼ねていてもよい。（サーバ側制御部２１が、上記データベース作成装置１の装置側取得部１１１および作成部１１２に相当する構成を備えていてもよい）。第一サーバ２ａと第二サーバ２ｂとに分かれている場合、第一サーバ２ａは、上記データベース作成装置１であってもよい。
なお、サーバシステム２は、図８に示したように、サーバ側格納部２２を有する第一サーバ２ａと、サーバ側受信部２３、特定部２１４、およびサーバ側送信部２４を有する第二サーバ２ｂと、を備えていてもよい。この場合、第一サーバ２ａは、データベースＤのデータを第二サーバ２ｂへ送信するための第二送信部２５を備える。そして、第二サーバ２ｂの受信制御部２１１は、車両３から各種情報を受信するだけではなく、第一サーバ２ａからデータを受信するようサーバ側受信部２３を制御する。このようにすれば、第二サーバ２ｂを複数用意し、各第二サーバ２ｂを各地区に設置する場合に、サーバ側格納部２２が一体になった複数のサーバシステム２を各地区にそれぞれ配置する場合よりも設置コストを削減しつつ、対象車両３との通信を迅速に行うことができるようになる。また、サーバシステム２は、データベース作成装置を兼ねていてもよい。（サーバ側制御部２１が、上記データベース作成装置１の装置側取得部１１１および作成部１１２に相当する構成を備えていてもよい）。第一サーバ２ａと第二サーバ２ｂとに分かれている場合、第一サーバ２ａは、上記データベース作成装置１であってもよい。
［車両］
次に、通信システム１００を構成する車両３の具体的構成について説明する。図９は車両３の機能的構成を示すブロック図である。
次に、通信システム１００を構成する車両３の具体的構成について説明する。図９は車両３の機能的構成を示すブロック図である。
車両３は、図９に示したように、車両側制御部３１と、検知部３２と、車両側送信部３３と、車両側受信部３４（第二受信部）と、を備える。
〔検知部〕
検知部３２は、車両３の位置を検知して、位置情報を生成する。検知部３２は、所定時間が経過する度に、位置情報を生成する。本実施形態に係る検知部３２は、例えばＧＰＳの受信器等で構成されている。
検知部３２は、車両３の位置を検知して、位置情報を生成する。検知部３２は、所定時間が経過する度に、位置情報を生成する。本実施形態に係る検知部３２は、例えばＧＰＳの受信器等で構成されている。
〔車両側送信部〕
車両側送信部３３は、各種データ、各種信号等を、サーバシステム２または他の装置Ｘへ、無線で送信する。本実施形態に係る車両側送信部３３は、通信モジュールで構成されている。
車両側送信部３３は、各種データ、各種信号等を、サーバシステム２または他の装置Ｘへ、無線で送信する。本実施形態に係る車両側送信部３３は、通信モジュールで構成されている。
〔車両側受信部〕
車両側受信部３４は、サーバシステム２または他の装置Ｘから、各種データ、各種信号等を、無線で受信する。本実施形態に係る車両側受信部３４は、通信モジュールで構成されている。なお、車両側受信部３４は、車両側送信部３３と一体化した車両側通信部となっていてもよい。
車両側受信部３４は、サーバシステム２または他の装置Ｘから、各種データ、各種信号等を、無線で受信する。本実施形態に係る車両側受信部３４は、通信モジュールで構成されている。なお、車両側受信部３４は、車両側送信部３３と一体化した車両側通信部となっていてもよい。
〔車両側制御部〕
車両側制御部３１は、車両側取得部３１１と、送信制御部３１２と、受信制御部３１３と、接続部３１４と、を備える。
車両側制御部３１は、車両側取得部３１１と、送信制御部３１２と、受信制御部３１３と、接続部３１４と、を備える。
（車両側取得部）
車両側取得部３１１は、検知部３２が生成した位置情報を取得する。また、車両側取得部３１１は、検知部３２が位置情報を生成する度に、その位置情報を取得する。
車両側取得部３１１は、検知部３２が生成した位置情報を取得する。また、車両側取得部３１１は、検知部３２が位置情報を生成する度に、その位置情報を取得する。
（送信制御部）
送信制御部３１２は、車両側取得部３１１が取得した位置情報を含む各種情報を、車両側送信部３３がサーバシステム２へ送信するよう当該車両側送信部３３を制御する。なお、送信制御部３１２は、各種情報を、データベース作成装置１へ送信するよう当該車両側送信部３３を制御するようになっていてもよい。
送信制御部３１２は、車両側取得部３１１が取得した位置情報を含む各種情報を、車両側送信部３３がサーバシステム２へ送信するよう当該車両側送信部３３を制御する。なお、送信制御部３１２は、各種情報を、データベース作成装置１へ送信するよう当該車両側送信部３３を制御するようになっていてもよい。
（受信制御部）
受信制御部３１３は、サーバシステム２から、当該サーバシステム２が特定した基地局への接続指示を車両側受信部３４が受信するよう当該車両側受信部３４を制御する。
受信制御部３１３は、サーバシステム２から、当該サーバシステム２が特定した基地局への接続指示を車両側受信部３４が受信するよう当該車両側受信部３４を制御する。
（接続部）
接続部３１４は、車両側受信部３４が受信した接続指示に応じた基地局へ接続する。
接続部３１４は、車両側受信部３４が受信した接続指示に応じた基地局へ接続する。
［通信システム作用効果］
以上説明してきた本実施形態に係る通信システム１００によれば、最適な基地局の特定を車両３ではなくサーバシステム２側で行う。このため、切替先の基地局を決定する際の対象車両３の負荷を低減することができる。
また、サーバシステム２は、個々の対象車両３の切替先の基地局の特定を、対象車両３が持つコンピュータリソースを用いた場合に比べて高速かつ高精度で行う。このため、当該サーバシステム２と接続する対象車両３は、サーバシステム２からの情報を取得する機能を有するだけで、基地局－車両間の通信を安定的に行うことができる。その結果、各対象車両３は、その性能の差によらず、一定の精度で接続する基地局を切り替えることができるようになる。このため、
以上説明してきた本実施形態に係る通信システム１００によれば、最適な基地局の特定を車両３ではなくサーバシステム２側で行う。このため、切替先の基地局を決定する際の対象車両３の負荷を低減することができる。
また、サーバシステム２は、個々の対象車両３の切替先の基地局の特定を、対象車両３が持つコンピュータリソースを用いた場合に比べて高速かつ高精度で行う。このため、当該サーバシステム２と接続する対象車両３は、サーバシステム２からの情報を取得する機能を有するだけで、基地局－車両間の通信を安定的に行うことができる。その結果、各対象車両３は、その性能の差によらず、一定の精度で接続する基地局を切り替えることができるようになる。このため、
［通信システムその他］
なお、通信システム１００は、上記データベース作成装置１を備えていなくてもよい。
なお、通信システム１００は、上記データベース作成装置１を備えていなくてもよい。
また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。
〔ソフトウェアによる実現例〕
上記通信システム１００を構成する各装置１～３の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に装置側制御部１１、サーバ側制御部２１、車両側制御部３１に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。この場合、上記装置１～３は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記実施形態で説明した各機能が実現される。上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。
上記通信システム１００を構成する各装置１～３の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に装置側制御部１１、サーバ側制御部２１、車両側制御部３１に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。この場合、上記装置１～３は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記実施形態で説明した各機能が実現される。上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。
＜データベース作成方法＞
次に、本発明の他の態様（データベース作成方法）の実施形態について説明する。図１０はデータベース作成方法の流れを示すフローチャートである。
次に、本発明の他の態様（データベース作成方法）の実施形態について説明する。図１０はデータベース作成方法の流れを示すフローチャートである。
データベース作成方法は、図１０に示したように、取得ステップＳ１と、作成ステップＳ２と、を含む。
（取得ステップ）
初めの取得ステップＳ１では、情報の組を、データベース作成装置１に複数時点分取得する。情報の組は、少なくとも、一の時点における位置情報、基地局情報、および強度情報を含む。
初めの取得ステップＳ１では、情報の組を、データベース作成装置１に複数時点分取得する。情報の組は、少なくとも、一の時点における位置情報、基地局情報、および強度情報を含む。
（作成ステップ）
情報の組を取得した後は、作成ステップＳ２に移る。作成ステップＳ２では、データベース作成装置１を用いて、取得ステップで取得した複数の情報の組を蓄積することによりデータベースを作成する。
情報の組を取得した後は、作成ステップＳ２に移る。作成ステップＳ２では、データベース作成装置１を用いて、取得ステップで取得した複数の情報の組を蓄積することによりデータベースを作成する。
［作用効果］
以上説明してきたデータベース作成方法によれば、切替先の位置情報を取得した場合に、当該位置にある車両３にとって最適な基地局を検索することが可能なデータベースを得ることができる。
以上説明してきたデータベース作成方法によれば、切替先の位置情報を取得した場合に、当該位置にある車両３にとって最適な基地局を検索することが可能なデータベースを得ることができる。
また、以上説明してきた本発明の各態様によれば、上述した作用効果を奏することにより、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「産業と具術革新の基盤をつくろう」の達成に貢献できる。なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１００ 通信システム
１ データベース作成装置
１１ 装置側制御部
１１１ 装置側取得部（取得部）
１１２ 作成部
１２ 装置側受信部
１３ 装置側格納部
２ サーバシステム
２１ サーバ側制御部
２１１、３１３ 受信制御部
２１２ 判断部
２１３ 第二判断部
２１４ 特定部
２１５ 生成部
２１６、３１２ 送信制御部
２２ サーバ側格納部（格納部）
２３ サーバ側受信部（受信部）
２４ サーバ側送信部（送信部）
２５ 第二送信部
２ａ 第一サーバ
２ｂ 第二サーバ
３ 車両（対象車両）
３１ 車両側制御部
３１１ 車両側取得部
３１２ 送信制御部
３１３ 受信制御部
３１４ 接続部
３２ 検知部
３３ 車両側送信部
３４ 車両側受信部（第二受信部）
１ データベース作成装置
１１ 装置側制御部
１１１ 装置側取得部（取得部）
１１２ 作成部
１２ 装置側受信部
１３ 装置側格納部
２ サーバシステム
２１ サーバ側制御部
２１１、３１３ 受信制御部
２１２ 判断部
２１３ 第二判断部
２１４ 特定部
２１５ 生成部
２１６、３１２ 送信制御部
２２ サーバ側格納部（格納部）
２３ サーバ側受信部（受信部）
２４ サーバ側送信部（送信部）
２５ 第二送信部
２ａ 第一サーバ
２ｂ 第二サーバ
３ 車両（対象車両）
３１ 車両側制御部
３１１ 車両側取得部
３１２ 送信制御部
３１３ 受信制御部
３１４ 接続部
３２ 検知部
３３ 車両側送信部
３４ 車両側受信部（第二受信部）
Claims (8)
- 少なくとも、一の時点における車両の位置、当該位置にあるときの前記車両が受信した電波を発した基地局に関する情報、および当該位置上を、当該位置を通る車線に応じた方向に走行しているときの前記車両が受信した電波の強度を含む情報の組が複数時点分蓄積されたデータベースを有する格納部と、
対象車両の位置を含む各種情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記各種情報、および前記データベースに基づいて、前記受信部が前記各種情報を受信したときの前記対象車両にとって最適な基地局を特定する特定部と、
前記特定部が特定した前記基地局への接続指示を前記対象車両へ送信する送信部と、
前記対象車両の周囲の複数の基地局が発する電波の品質が所定以上であるか否かを判断する第二判断部と、
を備え、
前記特定部は、前記複数の基地局のうち一の前記基地局が発する電波の品質が所定以上ではないと前記第二判断部が判断した場合に、所定以上の品質の電波を発する他の基地局の電波が届く領域内を通る迂回路を特定し、
前記送信部は、前記特定部が特定した迂回路に関する情報を前記対象車両へ送信する、
サーバシステム。 - 前記各種情報は、前記対象車両の進行方向を更に含む、
請求項１に記載のサーバシステム。 - 前記対象車両の進行方向は、前記対象車両が走行する車線の情報を含む、
請求項２に記載のサーバシステム。 - 前記対象車両の進行方向は、地図情報及び前記対象車両の位置情報に基づいて特定される、
請求項２又は３に記載のサーバシステム。 - 前記各種情報は、前記対象車両の車種を更に含む、
請求項１～３の何れか一項に記載のサーバシステム。 - 所定の切替不要条件を満たすか否かを判断する判断部を更に備え、
前記送信部は、前記切替不要条件を満たすと前記判断部が判断した場合には、前記特定部が特定した前記基地局への接続指示を送信しない、
請求項１～３のいずれか一項に記載のサーバシステム。 - 前記受信部は、前記対象車両が走行する道路の形状、前記対象車両が走行する地区、および前記対象車両の走行計画の少なくともいずれかを含む第二の各種情報を受信するようになっており、
前記受信部が受信した前記第二の各種情報に基づいて、前記対象車両に対応するネットワークポリシーを生成する生成部を備え、
前記送信部は、前記生成部が生成したネットワークポリシーを前記対象車両へ送信する、
請求項１～３のいずれか一項に記載のサーバシステム。 - 車両の位置を検知する検知部と、
前記検知部が検知した前記車両の位置を含む各種情報を、請求項１に記載のサーバシステムへ送信する第二送信部と、
前記サーバシステムから、当該サーバシステムが特定した前記基地局への接続指示を受信する第二受信部と、
前記第二受信部が受信した接続指示に応じた前記基地局へ接続する接続部と、
を備え、
前記第二受信部は、前記サーバシステムが特定した迂回路に関する情報を更に受信することが可能である、
車両。
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- 2022-02-15 JP JP2022021608A patent/JP7345001B2/ja active Active
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2023
- 2023-09-04 JP JP2023143150A patent/JP2023160922A/ja active Pending
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